Устройство для пространственного отклонения светового пучка Советский патент 1977 года по МПК G02F1/23 

1

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к быстродействующим устройствам пространственного отклонения светового пучка на заданный угол, и может быть использовано в оптических линиях связи, в быстродействующих устройствах вычислительной техники и в оптических интегральных схемах.

Известны устройства для пространственного отклонения, содержащие электроды треугольной формы. Один край электрода располагается параллельно направлению распространения светового пучка, другой - перпендикулярно этому направлению 1.

Недостатком этого устройства является то, что луч света проходит через области кристалла с разными градиентами показателя преломления.

Наиболее близким к предложенному является устройство для пространственного отклонения светового пучка, которое состоит из электрооптического материала, помещенного в межэлектродное пространство, и электродов, причем поверхность одного из электродов выполнена в виде кювета, а второго - в виде кювета цилиидрической поверхности 2.

Недостатком известных устройств является расфокусировка пучка в электрооптическом кристалле.

Целью настоящего изобретения является уменьшение расфокусировки при электрооптическом отклонении светового пучка на заданный угол.

Цель достигается благодаря тому, что плоские электроды выполнены с кривизной, соответствующей траектории светового пучка в электрооптическом материале с постоянным градиентом показателя преломления. Цри этом устройство может содержать две пары плоских электродов.

На фиг. 1 и 2 показаны устройства для отклонения светового пучка, где: 1 - электрооптический материал (например, ииобат лития), 2 - металлические электроды. Оси координат соответствуют кристаллографическим осям.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом.

Управляющее напрял ение, приложенное к электродам, создает неоднородное электрическое поле. Благодаря электрооптическому эффекту в кристалле возникает градиент показателя преломления вдоль оси X. Управляемый световой пучок падает нормально на входной торец устройства в область между электродами, имеющую линейно изменяющийся показатель преломления. По мере распространения пучка вдоль электрооптического кристалла (LiNbOs) он отклоняется на угол 0 /-gradn

(где / - длина пути в кристалле, которую можно принять равной у). Так как электроды нанесены на поверхности кристалла с такой же кривизной, что и траектории -светового пучка, то градиент показателя преломления остается постоянным по сечению пучка для всех точек его траектории в кристалле.

При отсутствии электрического напряжения световой пучек распространяется в кристалле прямолинейно вдоль оси Y, так как gradii 0.

Работа устройства отклонения, изображенного на фиг. 2, происходит аналогично. За счет прибавления второй пары электродов увеличивается зона с линейным изменением показателя преломления, а увеличивается градиент показателя преломления в 2 раза (в зоне с линейным изменением показателя преломления). Устройство отклонения, изображенное на фиг. 2, требует в два раза меньшее напряжение, так как градиент показателя преломления в нем в два раза выше.

Формула изобретения

1.Устройство для пространственного отклонения светового пучка, состоящее из электрооптического материала, помещенного в межэлектродное пространство, и электродов, о тличающееся тем, что, с целью уменьщения расфокусировки при электрооптическом отклонении светового пучка на заданный угол, электроды выполнены плоскими с кривизной, соответствующей траектории светового пучка в электрооптическом материале с постоянным градиентом показателя преломления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит две пары плоских электродов.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США 3497285, кл. 350-160, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №470018, кл. Н 01J 31/50, 1974.

i

Фаг.

Фиг. 2